Fonte de alimentação de comutação de baixa potência. Esquema, descrição

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Fonte de alimentação de comutação de baixa potência. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Uma característica distintiva da fonte chaveada de baixa potência proposta é o pequeno número de peças e seu baixo custo. Pode ser usado para alimentar equipamentos eletrônicos de baixa potência.

características técnicas

Tensão de entrada, V......220
Tensão de saída, V ...... 5
Corrente de carga máxima, A.....1,2
Frequência de conversão, kHz......50

Uma fonte de alimentação de rede em miniatura é tomada como base (ver artigo de Tsypushtanov A. “Rede em miniatura” em “Rádio” nº 4, 1986 na p. 48). O dispositivo é feito de acordo com o circuito de um conversor de tensão meia ponte (ver figura). Um braço da ponte é formado pelos capacitores C4 e C5, o outro pelos transistores VT1 e VT2. O transformador T1 está incluído na diagonal da ponte.

Fonte de alimentação de comutação de baixa potência

O gerador baseado no amplificador operacional DA1 é montado usando um circuito multivibrador. Sua tensão de alimentação é estabilizada pelos diodos zener VD2 e VD3. A frequência do gerador depende da capacitância do capacitor C6 e da resistência do resistor R8 e para os valores indicados no diagrama é aproximadamente igual a 50 kHz.

O capacitor C7 fornece desacoplamento DC do gerador e do transistor VT1. O resistor R10 limita a corrente de base e o diodo VD7 limita a tensão reversa na junção do emissor do transistor VT1.

Uma das desvantagens de um conversor meia ponte é a necessidade de utilizar um transformador adicional para controlar os transistores. A fonte de energia proposta conseguiu resolver este problema de forma diferente.

O transistor VT2 abre no momento em que o transistor VT1 fecha. A tensão de realimentação positiva do enrolamento III do transformador T1 é fornecida à junção emissora do transistor VT2, abrindo-o. A corrente de base do transistor VT2 é limitada pelo resistor R9. A comutação reversa de transistores ocorre quando o transistor VT1 é aberto por um pulso do oscilador mestre e a junção do emissor do transistor VT2 é desviada com um diodo aberto VD8. Neste momento, uma corrente passa pelos transistores, portanto, para reduzi-la ao mínimo, os resistores R10 e R9 devem ser selecionados para evitar a saturação profunda dos transistores.

A tensão de saída do enrolamento II do transformador T1 é retificada pelos diodos VD4 e VD5. A tensão retificada é fornecida ao estabilizador DA2. O conversor não possui unidades de estabilização de tensão e proteção contra curto-circuito, portanto essas funções são executadas pelo regulador de tensão linear de saída DA2.

O dispositivo usa capacitores K73-11 (C1, C2).

O transformador T1 é enrolado em um núcleo magnético anelar K20x10x5 feito de ferrite M1000NM. O enrolamento primário contém 300 voltas de fio PEV-2 0,2, o enrolamento secundário contém 2x22 voltas PEV-2 0,5, o enrolamento III contém 11 voltas PEV-2 0,2.

A configuração do dispositivo se resume à seleção dos resistores R9, R10 para um valor específico de potência de carga com base na condição de saturação dos transistores VT1, VT2. Para fazer isso, um osciloscópio é conectado através de um divisor de tensão paralelo às seções coletor-emissor dos transistores. A seleção deve começar com valores de resistência baixos, por exemplo, R10 = 300 Ohms e R9 = 100 Ohms para potência máxima de saída. Depois disso, a resistência é aumentada até que o transistor comece a sair da saturação. A resistência medida é reduzida à metade e um resistor com o valor adequado mais próximo é instalado. Com seleção ideal de resistores, os transistores aquecem muito pouco e basta instalá-los em pequenos dissipadores de calor, cada um com área de aproximadamente 5 cm2.

A tensão de saída pode ser ajustada de forma diferente alterando o número de voltas do enrolamento II e aplicando o chip DA2 à tensão desejada.

Autor: S.Gorshenin, Kazan

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